Научное обоснование и оценка эффективности комплекса средств биологич е ской профилактики вредного действия пыли хризотил-асбеста 14.0 2.0 1 – гигиена

На правах рукописи

СУТУНКОВА

Марина Петровна

Научное обоснование
и оценка эффективности комплекса
средств биологической профилактики вредного действия пыли хризотил-асбеста

14.02.01 – гигиена

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата медицинских наук

Екатеринбург – 2011

Работа выполнена в Федеральном бюджетном учреждении науки «Екатеринбургский медицинский-научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека

Научный руководитель

доктор медицинских наук, Привалова Лариса Ивановна

профессор

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, Лемясев Михаил Федорович

профессор

доктор медицинских наук, Ползик Евгений Владимирович

профессор

Ведущая организация – Федеральное бюджетное учреждение науки «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения» Роспотребнадзора.

Защита диссертации состоится «____»_________ 2011 г. в часов на заседании объединенного диссертационного совета по защите докторских и кандидатских диссертаций ДМ 350.003.01 при Федеральном бюджетном учреждении науки «Екатеринбургский медицинский-научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по адресу: 620014, г. Екатеринбург, ул. Попова,
д. 30.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Федерального бюджетного учреждения науки «Екатеринбургский медицинский-научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по адресу: 620014, г. Екатеринбург, ул. Попова, д. 30, а с авторефератом – на сайте mon.gov.ru

Автореферат разослан «_____»____________2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор медицинских наук, профессор Федоров А.А.

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Воздействию асбестовой пыли подвергаются многочисленные контингенты рабочих в производственных условиях, а также значительная часть населения, проживающего в городах, связанных с добычей, обогащением и промышленным использованием хризотил-асбеста (ХА). Россия – крупнейший производитель ХА в мире. Наиболее крупные из разрабатываемых месторождений – Баженовское (Средний Урал) и Киембаевское (Оренбургская область). В России насчитывается около 30 предприятий по добыче и переработке ХА.

Известно (Ф.М. Коган, 1970; Л.Н. Пылев и соавт., 2008; Н.Ф. Измеров и соавт., 2008; A.B. Kane et al., 1996; IPCS, 1998), что ХА обладает разнообразным вредным действием на организм (цитотоксическим, фиброгенным, мутагенным и канцерогенным). Доказательства канцерогенности хризотила при его вдыхании были признаны Международным агентством по изучению рака убедительными, и с 1977 г. все без исключения виды асбеста признаны канцерогенами Группы 1, т.е. безусловными канцерогенами для человека. В России также все виды асбестов относятся к канцерогенам в соответствии с СанПиН 1.2.2353-08 «Канцерогенные факторы и основные требования к профилактике канцерогенной опасности».

Угроза здоровью человека и его благосостояния, связанная с загрязнением окружающей среды, является в настоящее время одной из актуальных проблем (Г.Г. Онищенко, 2007; 2008; Н.Ф. Измеров и О.В. Сивочалова, 2004; А.И. Потапов и соавт., 2008). Потенциальная опасность воздействия экотоксикантов, в том числе и ХА, на организм особенно высока для здоровья и развития детского населения (Б.А. Курляндский, 2001; Ю.А. Рахманин и соавт., 2004; В.Б. Гурвич и соавт., 2009; Н.В. Зайцева и соавт., 2011). Таким образом, профилактика асбестообусловленных заболеваний является одной из наиболее значимых проблем гигиены. Не только существенное снижение уровней воздействия, но и повышение резистентности организма к вредным эффектам ХА является актуальной задачей. На это нацелена биологическая профилактика вредных для здоровья последствий профессиональных и экологически обусловленных экспозиций, разрабатываемая Федеральным бюджетным учреждением науки «Екатеринбургский медицинский-научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (ФБУН ЕМНЦ ПОЗРПП Роспотребнадзора). Экспериментальными исследованиями была подтверждена высокая эффективность ряда биопрофилактических комплексов (БПК), далее апробированных в контролируемых курсах их применения у детей и внедренных в практику (Б.А. Кацнельсон и соавт., 2004). Однако по отношению к вредному действию пыли ХА комплексная биопрофилактика не испытывалась.

Обоснование состава такого БПК базировалось на представлениях о механизмах развития асбестообусловленной патологии, в связи с чем в него были включены: глютаминовая кислота, метаболит цикла Кребса, стабилизатор клеточных мембран; экзогенные антиоксиданты, участвующие в разных звеньях системы антиоксидантной защиты – витамины А, Е, С, селен и метионин; препарат йода – стимулятор биоэнергетических процессов клетки, приводящих к торможению фиброгенеза.

Диссертационная работа выполнена в рамках: отраслевой научно-исследовательской программы «Гигиеническая безопасность России: проблемы и пути обеспечения (на 2006-2010 гг.)» – НИР «Научно-методическое обеспечение и апробация оптимальной системы базовых оценок и управления профессиональными и экологически обусловленным риском здоровью населения в районах размещения металлургической, горнорудной и машиностроительной промышленности», № госрегист-рации 01200702171; отраслевой научно-исследовательской программы «Гигиеническое обоснование минимизации рисков для здоровья населения России (на 2011-2015 гг.)» – НИР «Разработка критериев риска развития, ранней диагностики и комплекса реабилитации, включая биологическую профилактику, асбестообусловленных заболеваний на основании углубленного изучения клиники, течения и исходов асбестообусловленных заболеваний в сопоставлении с кумулятивной пылевой экспозицией асбестосодержащей пыли», № госрегистрации 01201157727.

Работа одобрена Локальным независимым этическим комитетом (протокол № 21 от 6 июня 2008 г.) ФГУН ЕМНЦ ПОЗРПП Роспотребнадзора.

Содержание, питание, уход за животными и выведение их из экспериментов осуществляли в соответствии с «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных» (Приложение к Приказу Минздрава СССР от 12.08.1977 г. № 755) и Федеральным законом Российской Федерации «О защите животных от жестокого обращения» от 01.01.97 г.

Цель исследования: научно обосновать и оценить защитную эффективность комплекса средств биологической профилактики, тормозящего развитие неблагоприятных последствий влияния пыли хризотил-асбеста на организм.

Задачи исследования:

1. Оценить влияние комплекса биопротекторов на цитотоксическое действие пыли хризотил-асбеста по сдвигам состава свободной клеточной популяции дыхательных путей при однократном интратрахеальном введении хризотил-асбеста экспериментальным животным.
2. Оценить профилактическую эффективность комплекса биопротекторов, направленных на ослабление хронического фиброгенного действия пыли хризотил-асбеста, по системе информативных показателей на экспериментальной модели асбестоза.
3. Моделировать мутагенное действие хризотил-асбеста и оценить антимутагенную эффективность выбранного биопрофилактического комплекса.
4. Провести контролируемый курс экспериментально обоснованного биопрофилактического комплекса на специально подобранных группах детского населения в г. Асбесте, с оценкой эффективности его влияния на клинические и лабораторные показатели.

Научная новизна работы. Впервые обосновано применение комплексной биологической профилактики вредных эффектов действия пыли хризотил-асбеста, что углубляет теоретические основы и расширяет сферу применения биопрофилактики. Показана эффективность выбранного комплекса биопротекторов в экспериментальных моделях фиброгенного, цитотоксического и мутагенного действия пыли хризотил-асбеста «in vivo». Прием этого комплекса детьми, проживающими в условиях воздействия пыли хризотил-асбеста, благоприятно повлиял на уровень перекисного окисления, показатели гуморального иммунитета, состояние ротоглотки, а также снизил цитогенетический показатель клеток слизистой рта и фрагментацию ДНК в лейкоцитах крови.

Практическая значимость. Разработан комплекс средств биологической профилактики, повышающий устойчивость организма к вредным эффектам действия пыли хризотил-асбеста. На основании положительных результатов апробации этого комплекса как в эксперименте, так и на группах детей, он предложен и используется для проведения курсов широкой биопрофилактики.

Положения диссертации, выносимые на защиту

1. Применение комплекса биопротекторов, направленного на основные механизмы биологической агрессивности пыли хризотил-асбеста, ослабляет ее цитотоксическое и фиброгенное действие, что указывает на эффективность этого комплекса как средства биопрофилактики асбестоза.
2. Под влиянием биопрофилактического комплекса происходит подавление мутагенного эффекта пыли хризотил-асбеста, выявленное как в эксперименте, так и при проведении контролируемого курса у детей.
3. Прием биопрофилактического комплекса детьми, проживающими в г. Асбесте, где одним из приоритетных загрязнителей атмосферного воздуха является пыль хризотил-асбеста, улучшает общее состояние организма, показатели перекисного окисления липидов и гуморального иммунитета.

Внедрение результатов исследования. Материалы диссертации используются при чтении лекций на кафедре гигиены и экологии Государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Уральская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации (ГБОУ ВПО УГМА) Минздравсоцразвития России и на курсах усовершенствования врачей по теме «Реабилитация здоровья населения, проживающего на экологически неблагополучных территориях», проводимых ФБУН ЕМНЦ ПОЗРПП Роспотребнадзора. С участием автора изданы: пособие для врачей федерального уровня «Профилактика асбестообусловленных заболеваний с помощью комплекса средств, повышающих устойчивость организма к вредным эффектам действия пыли хризотил-асбеста» (утв. секцией «Гигиена» Ученого совета МЗ и СР РФ 27.11.2009 г.) и пособие для врачей регионального уровня «Адекватные медико-организационные технологии по снижению негативного влияния условий труда и характера трудового процесса на здоровье работников асботехнического производства» (утв. ФГУН ЕМНЦ ПОЗРПП Роспотребнадзора 20 июня 2009 г.). Курсы биологической профилактики в 2010 г. проведены для 600 детей, в 2011 – для 270 детей, посещающих дошкольные образовательные учреждения (ДОУ) г. Асбеста.

Апробация материалов диссертации. Материалы работы доложены на региональной научно-практической конференции «Интеграция образования, науки и практики в укреплении санитарно-эпидемиологического благополучия населения» (Екатеринбург, 2007 г.); на втором международном экологическом форуме «Окружающая среда и здоровье человека» (Санкт-Петербург, 2008 г.); на III съезде токсикологов России (Москва, 2008 г.); на Международной экспертной конференции «Опасные химические вещества: национальные и международные инструменты политики и практики» (Москва, 2010 г.); на Третьем Всероссийском симпозиуме «Канцерогенная опасность в различных отраслях промышленности» (Екатеринбург, 2010 г.); на Всероссийской научно-практической on-line конференции молодых ученых «Охрана здоровья населения промышленных территорий» (Пермь, 2011 г.). Материалы диссертации доложены на Ученом совете ФБУН ЕМНЦ ПОЗРПП Роспотребнадзора 11 апреля 2011 г. (протокол № 5).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 работ, из них 1 в зарубежной печати и 7 в журналах, входящих в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов, рекомендованных Высшей аттестационной комиссией Министерства образования и науки Российской Федерации, издано 2 пособия для врачей, утвержденных на федеральном и региональном уровнях.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 136 страницах компьютерного текста и состоит из введения, обзора литературы, 3 глав собственных исследований, заключения, выводов, списка литературы и приложения. Работа иллюстрирована 5 рисунками, 17 таблицами и 11 гистограммами. Список литературы содержит 193 наименования, в том числе, 112 отечественных и 81 иностранных авторов.

Личный вклад автора. Личный вклад автора в планирование, организацию, проведение исследований, анализ и изложение материала по всем разделам работы составляет не менее 85%.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Дизайн исследования. Исследования, результаты которых представлены в диссертационной работе, были проведены по двум направлениям: экспериментальное исследование и проспективное закрытое контролируемое когортное исследование (рис. 1). Проведено 6 серий экспериментов на 137 аутбредных крысах-самках с исходной массой тела 170-220 г., и 48 мышах – самцах линии Black массой тела 18-22 г. Контролируемый курс БПК проведен на двух специально подобранных группах (основной и сравнения), по 50 детей в каждой, под врачебным наблюдением на базе ДОУ.

Для осуществления работ по биопрофилактическому курсу для детского населения по согласованию с Территориальным отделом управления Роспотребнадзора по Свердловской области был проведен выбор наиболее неблагоприятных микрорайонов в г. Асбесте с использованием результатов работ по оценке многосредового риска для здоровья населения (А.С. Корнилков и соавт., 2008; В.Б. Гурвич и соавт., 2009; С.В. Кузьмин и соавт., 2009).

Критерии включения: добровольное информированное письменное согласие родителей на проведение клинико-лабораторных исследований и курса биопрофилактики; проживание в г. Асбесте не менее 1 года; посещение ДОУ, расположенных в условиях равного техногенного загрязнения; возраст детей с 3 до 7 лет.

Рис. 1. Дизайн исследований.

Материал и методы исследования

Экспериментальное исследование «in vivo». Во всех экспериментах использовали один и тот же образец измельченного ХА Баженовского месторождения (Средний Урал), в котором 40,9% частиц были с соотношением длины к ширине 3:1, относимые к волокнистым; из них 74,2% имели длину > 5 мкм. Среди не волокнистых частиц (59,1%), напротив, преобладали (87,1%) таковые с линейными размерами до 5 мкм.

Моделирование цитотоксического действия «in vivo» и экспериментального асбестоза проведено на белых аутбредных крысах путем интратрахеального однократного введения, а моделирование мутагенного действия – на мышах линии Black при внутрибрюшинном введении ХА. Экспериментальные животные были разделены на несколько групп (в зависимости от задач эксперимента), одна из которых была подвержена только пылевому воздействию (группа «ХА»); вторая – на фоне введения пыли ХА получала БПК (группа «ХА+БПК»); третья – была интактной (группа «контроль»); четвертая – получала только БПК (группа «БПК»). Способ введения в организм испытываемых средств биопрофилактики – пероральный (с кормом или водой), который представлен в таблице 1.

Таблица 1

Перечень и дозировки биопрофилактических средств,

используемых в эксперименте

БПК	Суточные дозы	Способ введения в организм	Номер госрегистрации, ТУ
Глютаминовая кислота	10-14 мл в сутки в виде 1,5% раствора по глутаминовой кислоте	в питье, взамен воды	АТС А16АА. 71/947/7
«Витрум Кидс»	0,4 таблетки/кг	перорально, вместе с пищей, однократно	№ 015157/01-2003 Код АТХ: А11АА04
Метионин	0,25 мг/кг	перорально, вместе с пищей, однократно	№ 99/233/10 Код АО5ВА

Оценка цитотоксического действия проведена по сдвигу клеточного состава жидкости бронхоальвеолярного лаважа через 24 часа после интратрахеального введения ХА.

Количественная оценка интенсивности асбестозного процесса в легких проведена в 2 мес. и 6 мес. с помощью таких показателей как: общее содержание в легких оксипролина (М. Хвапил, 1960), «удельный прирост оксипролина» (у каждой крысы рассчитывается разность между содержанием оксипролина в ее легких и средним его содержанием в легких контрольной группы того же срока, деленная на массу пыли в легких той же крысы), масса пыли (масса зольного остатка легочной ткани после растворения его в 0,5 Н HCl), содержание суммарных липидов (разница масс навески сухой ткани легких до и после экстракции эфиром в аппарате Ф. Сокслета). В качестве показателей состояния биоэнергетического и окислительно-восстановительного обмена использовали определение активности сукцинатдегидрогеназы (СДГ) лимфоцитов крови (Л.А. Иванова, 1991).

Гистологические исследования ткани легких и трахеобронхиальных лимфоузлов проведены совместно с доцентом кафедры патологической анатомии ГБОУ ВПО УГМА Минздравсоцразвития России, к. м. н.
И.Е. Валаминой. Выраженность диффузного пневмосклероза оценивали по развитию коллагеновых и аргирофильных волокон в межальвеолярных перегородках легких. Полуколичественную оценку фосфолипидов проводили по 4 бальной системе с вычислением среднего гистохимического коэффициента.

Для оценки мутагенности был проведен совместно с доцентом кафедры гистологии ГБОУ ВПО УГМА Минздравсоцразвития России,
к. б. н. О.Ю. Бересневой микроядерный тест в клетках костного мозга мышей (Н.Н. Ильинский и соавт., 1992).

Клиническая апробация БПК. Согласно данным ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Свердловской области» г. Асбест на протяжении многих лет относится к экологически неблагополучным городам Свердловской области, где одним из приоритетных загрязнителей атмосферного воздуха является асбестосодержащая пыль (Государственные доклады «О санитарно-эпидемиологической обстановке в Свердловской области в 2007-2010 годы»; Е.А. Селезнева и соавт., 2007; А.С. Корнилков и соавт., 2008; С.В. Кузьмин и соавт., 2009;). Среднегодовая концентрация респирабельных волокнистых частиц ХА в атмосферном воздухе этого города удерживается на уровне от 0,021-0,024 волокон в мл (С.В. Кашанский и С.А. Берзин, 2010). Этот уровень ниже установленной в России величины ПДК (0,06 волокон в мл воздуха), однако в документе Всемирной организации здравоохранения («Air Quality Guidelines for Europe, 2nd edition, 2000») подчеркивается, что не может быть предложено безопасного уровня для асбеста, поскольку порог его канцерогенного действия не установлен. Между тем, по данным оценки риска для здоровья населения, в г. Асбесте установлен суммарный индивидуальный канцерогенный риск, соответствующий четвертому диапазону (А.С. Корнилков и соавт., 2008; С.В. Кузьмин и соавт., 2009). В соответствии с Руководством по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду (Р 2.1.10.1920-04), четвертый диапазон (индивидуальный риск в течение всей жизни, равный или более 1х10-3) неприемлем ни для населения, ни для профессиональных групп. При его достижении необходимо давать рекомендации для лиц, принимающих решения о проведении экстренных оздоровительных мероприятий по снижению риска.

Состояние здоровья населения в этом городе, особенно детского, по показателям респираторной заболеваемости и изменений иммунной системы на протяжении многих лет находится на низком уровне (С.Г. Домнин и соавт., 2000; Э.Г. Плотко и соавт., 2005).

Оценка эффективности экспериментально апробированного БПК была проведена на двух специально подобранных группах детей. Одна группа являлась основной (принимала БПК), а другая – группой сравнения (получала аскорбиновую кислоту с глюкозой в качестве «плацебо»).

Был оценен уровень здоровья детей до и после параллельного проведения 4-недельного курса биопрофилактики путем клинического осмотра, проводимого в обеих группах по единой схеме педиатром и оторинолярингологом, а также по некоторым лабораторным показателям.

Степень выраженности признаков патологии ЛОР-органов оценивали по 4 бальной системе (слабо выраженный признак – 1, умеренно выраженный – 2, сильно выраженный – 3, отсутствие признака – 0).

Уровень окислительно-восстановительного обмена организма оценивали по активности СДГ (Л.А. Иванова, 1991); интенсивность перекисного окисления липидов – по содержанию малонового диальдегида (МДА) в сыворотке крови, а также состояние антиоксидантной системы организма – по активности каталазы в сыворотке крови (В.Г. Колб, 1976); показатели иммунитета исследовали по уровню лизоцима в слюне и сыворотке крови (О.В. Бухарин, 1974), -интерферона – в сыворотке крови, секреторного иммуноглобулина А (sIgA) – в слюне c помощью ИФА-метода (набор реагентов производства ЗАО «Вектор-Бест»,
г. Новосибирск, Россия) и регистрацией результатов на планшетном фотометре со встроенным программным обеспечением (MULTISCAN EX, Awereness, США).

Для выявления возможного антимутагенного эффекта БПК оценивали общий цитогенетический показатель (ОЦП) в микроядерном тесте на клетках слизистой рта (совместно с доцентом кафедры гистологии ГБОУ ВПО УГМА Минздравсоцразвития России, к.б.н. О.Ю. Бересневой) по методическим рекомендациям «Оценка цитологического и цитогенетического статуса слизистых оболочек полости носа и рта у человека» (Москва, 2005), а так же проведено тестирование повреждения и репарации ДНК методом анализа полиморфизма длин амплифицированных фрагментов (ПДАФ) по Л.А. Остерману (1983) и В.А. Тациевскому (1977) на базе лаборатории молекулярных медицинских технологий ГБОУ ВПО УГМА Минздравсоцразвития России под руководством д.м.н., проф. О.Г. Макеева.

Схема приема БПК для детей:

1. Метионин (250 мг) – 2 раза в день по 1 таблетке
2. Глютаминовая кислота (0,25 г) – 3 раза в день по 1 таблетке
3. Препарат «Витрум Кидс» – 1 раз в день по 1 таблетке после обеда.

Прием препаратов детьми осуществлен в течение 4 недель по 5 раз в неделю, кроме выходных дней.

Математическая обработка материала. Статистическую обработку результатов проводили в программах Excel и Statistica, по критериям Манна-Уитни, Стьюдента и 2. Выбор критерия осуществляли исходя из вида статистического распределения данных. Различие между средними величинами считали статистически значимым, если вероятность его случайного происхождения не превышала 0,05 (р<0,05).

Оценка экономической эффективности. Экономическую эффективность широкого внедрения в практику испытанного БПК прогнозировали по показателям предотвращенного ущерба на 1 рубль затрат и сроку окупаемости. Расчеты производились совместно с руководителем лаборатории социально-гигиенического мониторинга и управления риском ФБУН ЕМНЦ ПОЗРПП Роспотребнадзора
С.В. Ярушиным по методическим рекомендациям: «Методические подходы к экономической оценке рисков для жизни и здоровья населения в связи с воздействием факторов среды обитания» и «Методические подходы к экономической оценке и обоснованию решений в области управления риском для жизни и здоровья населения в связи с воздействием факторов среды обитания», утвержденные 31 июля 2011 г. Руководителем Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации Г.Г. Онищенко.

Результаты оценки эффективности БПК
на экспериментальных моделях

При оценке клеточного состава жидкости бронхоальвеолярного лаважа после интратрахеального введения ХА было отмечено 5-кратное статистически значимое увеличение отношения числа нейтрофильных лейкоцитов к числу альвеолярных макрофагов (рис. 2.). Такой характер реакции альвеолярного фагоцитоза типичен для действия цитотоксичной пыли. У животных, которые предварительно в течение 1 месяца принимали БПК, этот показатель был достоверно ниже.

Рис. 2. Отношение нейтрофильных лейкоцитов (НЛ) к альвеолярным макрофагам (АМ) в жидкости бронхо-альвеолярного лаважа.

Примечание: «*» – статистически значимое различие с контрольной группой; «•» – с группой «ХА» (р<0,05).

На модели асбестоза в хроническом эксперименте мы обнаружили снижение накопления пыли в легких к 6-месячному сроку по сравнению с 2-месячным. В оба срока масса пыли оказалась ниже в группе «ХА+БПК» по сравнению с группой «ХА» (рис. 3).

Рис. 3. Масса пыли в легочной ткани.

Примечание: «*» – изменение статистически значимо в сравнении со сроком
2 месяца; «•»– изменение статистически значимо в сравнении с группой «ХА» (р<0,05).

Снижение содержания оксипролина в легких в той или иной степени имеет место в оба срока, а в 6-месячный срок оно было статистически значимо (р<0,05). Сам по себе БПК не вызвал значимых отличий средних значений показателей по сравнению с контрольной группой (табл. 2).

Таблица 2

Изменение содержания оксипролина в легких у крыс
под влиянием БПК

Группы животных:	Содержание оксипролина, мкг (в перерасчете на 100 г массы тела) х±Sх
	2 мес.	6 мес.
«ХА»	4547±320*	6438±395*
«ХА+БПК»	3531±452	5372,6±170;*
«БПК»	2459±200•	3644±206•
«Контроль»	2439±126	3247±141

Примечание: «*» – изменение статистически значимо в сравнении с интактным контролем; «•» – изменение статистически значимо в сравнении с группой «ХА» (р<0,05).

Снижение показателей «удельного прироста» оксипролина после применения БПК свидетельствует об ослаблении процессов фиброгенеза (рис. 4).

Рис. 4. Изменение показателя «удельного прироста» оксипролина под влиянием БПК.

Примечание: «•» – изменение статистически значимо в сравнении с группой «ХА» (р<0,01).

Было обнаружено также существенное ослабление действием БПК вызываемого ХА накопления фосфолипидов и суммарных липидов в легочной ткани (табл. 3).

Таблица 3

Изменение содержания липидов и фосфолипидов в легких у крыс, запыленных ХА под влиянием БПК

Группы животных	Содержание липидов в 100 мг легочной ткани, х±Sх		Содержание фосфолипидов, средний гистохимический коэффициент, х±Sх
	2 мес.	6 мес.		2 мес.		6 мес.
«ХА»	11,10±0,53	12,56±0,44*		2,03±0,09*	2,23±0,17*; •
«ХА+БПК»	10,58±0,82	10,18±0,36•		1,45±0,03•	1,69±0,04*; •
«Контроль»	10,57±0,83	10,41±0,42		0,91±0,03	0,91±0,03

Примечание: «*» – изменение статистически значимо в сравнении с интактным контролем; «•» – изменение статистически значимо в сравнении с группой «ХА» (р<0,05).

Число микроядер в полихроматофильных эритроцитах костного мозга мышей увеличилось под воздействием пыли ХА по сравнению с интактным контролем. Предварительное (в течение 20 дней до введения ХА) воздействие БПК снижает этот мутагенный эффект (рис. 5).

Рис. 5. Эффективность антимутагенного действия БПК, оцененная в микроядерном тесте на клетках костного мозга.

Примечание: «*» – статистически значимое различие с контрольной группой (р<0,05); «» – с группой «ХА» (р=0,08).

Оценка эффективности контролируемого курса биопрофилактики

для детского населения

У большинства детей, имевших отклонения в состоянии здоровья, при повторном врачебном осмотре после завершения биопрофилактического курса отмечена достоверная положительная динамика состояния ЛОР-органов: проявления фолликулеза, гиперемии задней стенки глотки и гипертрофии небных миндалин (табл. 4).

Курс приема БПК существенно улучшил ряд лабораторных показателей. Так, как видно из таблицы 4, произошло статистически значимое снижение уровня МДА (р<0,05) в сыворотке крови, наряду с некоторым повышением активности каталазы, что свидетельствует о снижении интенсивности перекисного окисления липидов. До назначения БПК в слюне у детей было высокое содержание секреторного иммуноглобулина sIgA, а в сыворотке – низкий уровень лизоцима. После приема БПК уровень sIgA достоверно (р<0,05) снизился, а уровень лизоцима значимо (р<0,05) повысился (табл. 4). Отмечено также увеличение (р<0,05) содержания -интерферона в сыворотке крови.

Таблица 4

Изменение клинико-лабораторных показателей детей
на фоне приема БПК

Изученные показатели		Группы детей
		основная группа		группа сравнения
		до приема БПК	после	до приема «плацебо»	после
Состояние ротоглотки	Фолликулез задней стенки глотки, баллы	1,60±0,08	1,12±0,07	1,69±0,10	1,67±0,11
	Гипертрофия миндалин, баллы	1,75±0,09	1,30±0,08	1,94±0,10	1,82±0,11
	Гиперемия слизистой, баллы	1,61±0,10	0,52±0,12	1,47±0,11	0,92±0,31
Лабораторные показатели	МДА в сыворотке, мкмоль/л	2,82±0,07	2,46±0,08	2,83±0,1	2,79±0,08
	Каталаза сыворотки, мкмоль/л	0,56±1,28	0,64±1,47	0,41±0,03	0,37±0,03
	sIgA в слюне, мг/л	331,9±41,4	208,4±40,3	549,5±49,3	588,1±66,1
	-интерферон сыворотки, пг/л	229,6±43,5	406,9±72,7	215,6±31,7	270,4±42,3
	Лизоцим в слюне, мг/л	1,07±0,23	1,14±0,16	1,09±0,38	1,37±0,41
	Лизоцим в сыворотке, мг/л	1,73±0,24	3,11±0,44	1,72±0,31	1,85±0,33
	Коэффициент фрагментации ДНК	0,61±0,02	0,44±0,03*	0,49±0,30	0,36±0,02
	ОЦП, на 1000 клеток	1,22 ±0,27	0,47±0,17	0,78± 0,17	0,80± 0,17

Примечание: «» – изменение статистически значимо в сравнении с результатами до проведения биопрофилактического курса по критерию Манна-Уитни, при р<0,05; «*» – изменение статистически значимо по t-критерию Стьюдента, при р<0,001; «» – изменение статистически значимо по критерию х2, при р<0,05.

Изменения данных показателей у детей в контрольной группе статистически не значимы.

Как видно из таблицы 4, по данным микроядерного теста, у детей после приема БПК произошло статистически значимое снижение ОЦП в клетках буккального эпителия (р<0,05) и коэффициента фрагментации ДНК лейкоцитов крови (р<0,001).

При расчете экономической выгоды курсов БПК предотвращенный ущерб здоровью на каждый рубль затрат составил 9,3 рубля, а период окупаемости затрат на выполнение работ по многосредовой оценке риска для здоровья населения, научное обоснование БПК, проведение экспериментальных исследований и контролируемого курса равен трем годам.

В целом, полученные результаты свидетельствуют о том, что проведение курса биопрофилактики на основе испытанного комплекса средств, несомненно, является, целесообразным способом защиты организма от вредных эффектов хризотил-асбестовой экспозиции.

Выводы

1. Под влиянием биопрофилактического комплекса, состоящего из поливитаминно-полиминерального препарата «Витрум Кидс», глютаминовой кислоты и метионина, достоверно (р<0,05) изменяются количественные показатели клеточного состава жидкости бронхоальвеолярного лаважа, в частности, снижается на 43% отношение числа нейтрофильных лейкоцитов к числу альвеолярных макрофагов, что свидетельствует о существенном ослаблении цитотоксического действия пыли хризотил-асбеста.
2. На фоне действия испытанного биопрофилактического комплекса происходит достоверное (р<0,05) торможение развития пневмокониотических изменений: снижение задержки пыли (на 28%), накопления оксипролина (на 17%), суммарных липидов (на 20%) и фосфолипидов (на 25%).
3. Биопрофилактический комплекс обладает антимутагенным (прогностически антиканцерогенным) действием, что проявляется снижением образования микроядер в полихроматофильных эритроцитах костного мозга мышей (в 1,4 раза), а также достоверным снижением в 2,6 раза (р<0,05) общего цитогенетического показателя клеток слизистой рта и в 1,4 раза (р<0,001) – фрагментации ДНК в лейкоцитах крови у детей.
4. Контролируемый курс биопрофилактики у детей, проживающих в условиях загрязнения атмосферного воздуха пылью хризотил-асбеста, существенно улучшил состояние ротоглотки: достоверно уменьшились (р<0,05) проявления фолликулеза – в 1,4 раза, гиперемии задней стенки глотки – в 3,1 раза и гипертрофии небных миндалин – в 1,3 раза.
5. После приема биопрофилактического комплекса детьми отмечены благоприятные достоверные (р<0,05) сдвиги уровня перекисного окисления липидов (снижение уровня МДА на 13%) и некоторых показателей гуморального иммунитета (снижение уровня sIgA на 37,2%, увеличение уровня лизоцима на 79% и -интерферона – на 77%).

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Результаты исследования свидетельствуют о целесообразности широкого внедрения курсов биопрофилактики вредных эффектов асбестовой экспозиции для детского населения. В состав БПК рекомендуется включить глютаминовую кислоту, метионин и поливитаминный-полиминеральный препарат, содержащий витамины A, E, C, микроэлементы йод и селен.

Испытанный комплекс биопротекторов может быть рекомендован к широкому внедрению для повышения устойчивости детского населения к вредному действию ХА как на территории г. Асбеста, так и на других территориях с аналогичным характером загрязнения среды обитания.

Список работ, опубликованных по теме дисСертации

1. Attenuation of some adverse health effects of chrysotile asbestos with a bioprotective complex in animal experiments / B.A. Katsnelson, L.I. Privalova, M.P. Sutunkova, I.E. Valamina, O.Yu. Beresneva, T.D. Degtyareva, O.S. Yeremenko // Center European Journal of Occupational and Environmental Medicine. – 2007. – Vol. 13, № 3-4. – P. 265-276.
2. Подходы к организации биологической профилактики вредного влияния химического загрязнения среды обитания на здоровье населения / Б.А. Кацнельсон, Ю.И. Солобоева, Т.Д. Дегтярева, Л.И. Привалова, М.П. Сутункова // Уральский медицинский журнал. – 2007. – № 11. – Прил. – С. 33-35.
3. Ослабление цитотоксического, фиброгенного и мутагенного эффектов хризотил-асбеста в эксперименте на фоне влияния комплекса биопротекторов / Л.И. Привалова, Б.А. Кацнельсон, М.П. Сутункова, И.Е. Валамина, О.Ю. Береснева, Т.Д. Дегтярева, О.С. Еременко // Токсикологический вестник. – 2008. – № 5. – С. 21-27.
4. Экспериментальная оценка эффективности комплекса биопротекторов от вредного действия хризотил-асбеста / М.П. Сутункова, Л.И. Привалова, Б.А. Кацнельсон, Т.Д. Дегтярева, И.Е. Валамина, О.Ю. Береснева, О.С. Еременко // Вестник Росс. Военно-мед. академии. – 2008. – № 3 (23). – Ч. I. – С. 45.
5. Испытание защитной эффективности биопрофилактического комплекса по отношению к вредному действию хризотил-асбеста в эксперименте / Л.И. Привалова, М.П. Сутункова, Б.А. Кацнельсон, Т.Д. Дегтярева, И.Е. Валамина, О.Ю. Береснева, О.С. Еременко: тез. докл. 3 съезда токсикологов России,   2-5 декабря 2008, Москва. – М., 2008. – С. 218-219.
6. Ослабление мутагенного эффекта хризотил-асбеста под влиянием средств биологической профилактики / О.Ю. Береснева, М.П. Сутункова, Л.И. Привалова, Б.А. Кацнельсон // Уральский медицинский журнал. – 2008. – № 11. – С. 88-89.
7. Торможение фиброгенного и цитотоксического эффектов хризотил-асбеста на фоне влияния биологической профилактики / М.П. Сутункова, Л.И. Привалова, Б.А. Кацнельсон, И.Е. Валамина,  Т.Д. Дегтярева, Е.П. Киреева, И.А. Минигалиева, О.С. Еременко // Уральский медицинский журнал. – 2008. – № 8 (48). – С. 98-103.
8. Экспериментальное исследование эффективности применения средств биопрофилактики для снижения токсического действия пыли хризотил-асбеста на печень / О.Ю. Береснева, Н.Б. Крохина, А.Л. Савицкий, С.В. Сазонов, М.П. Сутункова, Л.И. Привалова // Вестник Уральской медицинской академической науки. – 2008. – № 4 (22). – С. 55-56.
9. Подавление развития вредных эффектов хризотил-асбеста комплексом биопротекторов (экспериментальное исследование) / М.П. Сутункова // Бюллетень Восточно-Сибирского научного центра Сибирского отделения Российской Академии медицинских наук. – 2009. – № 1. – С. 260-264.
10. Экспериментальная оценка эффективности комплекса средств биологическотй профилактики вредных эффектов воздействия пыли хризотил-асбеста / М.П Сутункова., Л.И.Привалова, Б.А. Кацнельсон, Т.Д. Дегтярева, И.Е. Валамина, О.Ю. Береснева, О.С. Еременко Актуальные проблемы гигиены и профпатологии: матер. конф. молодых ученых и специалистов ФГУН ЕМНЦ ПОЗРПП Роспотребнадзора, Екатеринбург, 5-6 июня 2008 г. – Екатеринбург, 2008. – С. 327-339.
11. Оценка эффективности контролируемого курса биопрофилактики экологически обусловленных заболеваний детского населения в г. Асбесте / М.П. Сутункова, Ю.И. Солобоева, Т.В. Бушуева, О.Г. Макеев, О.Ю. Береснева // Уральский медицинский журнал. – 2010. – № 2 – С. 33-35.
12. Oценка противогенотоксической эффективности комплекса биопротекторов при действии хризотил-асбеста / М.П. Сутункова, О.Ю. Береснева, О.Г. Макеев // Уральский медицинский журнал. – 2010. – № 11 – С. 65-67.
13. Биологическая профилактика экологически обусловленных нарушений здоровья: теоретические предпосылки, экспериментальные данные, оценка эффективности, практическая реализация / Б.А. Кацнельсон, Т.Д. Дегтярева, Л.И. Привалова, Ю.И. Солобоева, Е.П. Киреева, И.А. Минигалиева, М.П. Сутункова, О.С. Еременко, О.Ю. Береснева, Н.И. Кочнева // Биосфера. – 2010. – № 3 – С. 375-385.
14. Сутункова М.П. Оценка эффективности комплекса средств биологической профилактики вредного действия пыли хризотил-асбеста. Современные технологии обеспечения биологической безопасности. Материалы III научно-практическая школа-конференция молодых ученых и специалистов Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека. 31 мая-2 июня 2011, Оболенск / под ред. акад. РАМН Г.Г. Онищенко, д.м.н., проф. И.А. Дятлова. – М., 2011. – С. 377-379.
15. Оценка эффективности применения комплекса биопротекторов для снижения вредных эффектов хризотил-асбеста / М.П. Сутункова // Материалы Всероссийской научно-практической on-line-конференции молодых ученых. Охрана здоровья населения промышленных территорий. – 2011. – С. 270-273.

Список сокращений

АМ – альвеолярные макрофаги

БПК – биопрофилактический комплекс

ГБОУ ВПО УГМА Минздравсоцразвития России – Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Уральская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации

ДНК – дезоксирибонуклеиновая кислота

ДОУ – дошкольное образовательное учреждение

ИФА – иммуноферментный анализ

МАИР – Международное агентство по изучению рака

МДА – малоновый диальдегид

НЛ – нейтрофильные лейкоциты

ОЦП – общий цитогенетический показатель

ПДАФ – полиморфизм длин амплифицированных фрагментов

СДГ – сукцинатдегидрогеназа

ХА – хризотил-асбест

ХА+БПК – хризотил асбест + БПК

ФБУН ЕМНЦ ПОЗРПП Роспотребнадзора – Федеральным бюджетным учреждением науки «Екатеринбургский медицинский-научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека

HCl – соляная кислота

sIgA – секреторный иммуноглобулин А

СУТУНКОВА

Марина Петровна

Научное обоснование
и оценка эффективности комплекса
средств биологической профилактики вредного действия пыли хризотил-асбеста

14.02.01 – гигиена

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата медицинских наук

Автореферат напечатан по решению профильной комиссии

ФБУН ЕМНЦ ПОЗРПП Роспотребнадзора 14.11.2011 г.

Подписано в печать 14.11.2011г. Формат 60х84/16. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз.

Заказ № 120. Отпечатано в ГБОУ ВПО УГМА Минздравсоцразвития России.

г. Екатеринбург, ул. Репина, 3.